[发明专利]CBCT的牙根与口内扫描的牙冠的融合方法

权利要求书

1.一种CBCT的牙根与口内扫描的牙冠的融合方法，其特征在于，所述融合方法包括如下步骤：

S1、利用CBCT扫描，得到颅面影像，基于得到的颅面影像，分割重建获得CBCT牙齿模型；

S2、利用口内扫描，得到牙颌模型，基于得到的牙颌模型，分割重建获得口内扫描牙齿模型；

S3、将所述CBCT牙齿模型牙冠与所述口内扫描牙齿模型中的牙冠进行配准；

S4、将CBCT牙齿模型中的根与冠分离，得到完整牙根模型；

计算CBCT牙齿模型中的每个顶点到口内扫描牙齿模型中牙冠的距离，将CBCT牙齿模型中距离小于1mm的顶点和面片删除，实现根与冠的分离，然后找出CBCT牙齿模型中距离口内扫描的牙冠最大的顶点，并根据该顶点所在区域，生成完整的牙根模型；

S5、识别出步骤S4中牙根模型的有序边界、以及口内扫描牙齿模型中牙冠模型的有序边界；

S6、将识别出的牙根模型的有序边界、以及口内扫描牙齿模型中牙冠模型的有序边界进行合并，对合并后的有序边界进行三角化；

所述步骤S6中，按照如下步骤将识别出的牙根模型的有序边界、以及口内扫描牙齿模型中牙冠模型的有序边界进行合并：

S61、将牙根模型的有序边界和牙冠模型的有序边界分别表示为S1,S2，其中，S1,S2中分别包含的顶点集合为V1,V2；

S62、计算出V1,V2中欧式距离最近的点对(a,b)，其中a∈V1,b∈V2；

S63、基于S62的计算结果，所述S1,S2表示为：S1＝(P1,a,Q1),S2＝(P2,b,Q2)；

S64、将牙根模型的有序边界、以及牙冠模型的有序边界进行合并，得到合并后的有序边界S＝(a,Q1,P1,a,b,Q2,P2,b)；

S7、将三角化的有序边界依次进行细分、平滑处理，得到相互融合的根冠模型；

所述步骤S7中，将三角化的有序边界按照如下步骤进行细分处理：

S71、计算各三角形(vi,vj,vk)的质心vc及其权重σ，其中，三角形顶点vi的权重等于与vi相邻的边的边长的算术平均值，即，σ(vc)＝(σ(vi)+σ(vj)+σ(vk))/3；

S72、如α||vc-vm||＞σ(vc)和α||vc-vm||＞σ(vm)同时成立，则用细化之后的三个三角形(vc,vj,vk),(vi,vc,vk),(vi,vj,vc)来替换(vi,vj,vk)；

所述步骤S7中，将细分后的有序边界按照如下步骤进行平滑处理：

S71'、细化三角形中的每条边(vi,vj)进行权重赋值：ω(vi,vj)＝1/||vi-vj||，其中，vi是v的相邻顶点；

S72'、针对于每个顶点v，定义平滑算子：

S73'、由所述平滑算子递归生成二阶平滑算子：求解每个顶点v的二阶平滑算子构建的线性方程组。

2.根据权利要求1所述的CBCT的牙根与口内扫描的牙冠的融合方法，其特征在于，所述步骤S1中，利用CBCT扫描，得到颅面影像，将所述颅面影像以DICOM格式导出，利用水平集分割的方法分割重建获得CBCT牙齿模型。

3.根据权利要求1所述的CBCT的牙根与口内扫描的牙冠的融合方法，其特征在于，所述步骤S2中，利用口内扫描，得到牙颌模型，将所述牙颌模型以STL格式导出，通过Snake分割方法，分割重建获得口内扫描牙齿模型。

4.根据权利要求1所述的CBCT的牙根与口内扫描的牙冠的融合方法，其特征在于，所述步骤S3中，利用自动化刚体配准的方式，将所述CBCT牙齿模型牙冠与所述口内扫描牙齿模型中的牙冠进行配准。

5.根据权利要求1所述的CBCT的牙根与口内扫描的牙冠的融合方法，其特征在于，所述步骤S5中，通过图形学中网格孔洞的识别方法识别出步骤S4中牙根模型的有序边界、以及口内扫描牙齿模型中牙冠模型的有序边界。